【技术实现步骤摘要】
本申请属于嵌入式安全关键操作系统的任务间通讯，具体涉及一种单调速率调度下不同速率组任务间确定性通讯方法和装置。
技术介绍
1、安全关键余度系统，例如飞控系统、发控系统等，都会存在几个余度，余度间协同一致执行，通过余度表决来确保系统单个节点的错误能够及时被识别出来，不会对系统的运行造成影响。
2、飞控系统内部的任务，往往会存在多个运行周期，每个任务需要在激活后，下一个周期到来之前，完成任务的执行。周期越短的任务，优先级越高。这种场景下，使用单调速率调度方式，能够很好的完成任务的调度执行。但是飞控系统使用单调速率调度方式会比较谨慎，其原因在于不同速率组之间的任务通讯，通讯的时机并不确定，可能会因为任务执行时间的抖动而存在差异。
3、举例而言，将系统中的任务定为三元组，δi＝(ti，ci，di)，其中ti为任务i的周期，ci为任务i的最差执行时间，di为任务i的截至时间。
4、系统中存在的任务δ1，δ2，δ3，其中t1的周期最短，t2为2*t1，t3为4*t1。三个任务的执行截至时间di均等于任务的周期ti。按照rms调度的原则，三个任务的优先级顺序为δ1>δ2>δ3，且系统的调度行为会以4*t1为大周期滚动执行。pj为大周期内第j个t1周期，j取值范围为1到4的正整数。
5、若δ1任务执行过程中，会向δ3任务发送数据，δ3任务处理完成后，再返回给δ1任务。
6、则实际任务的执行过程中，δ2任务的执行在满足调度要求的情况下，可能在p1完成执行，也可能在p2完成。前
7、对于余度控制系统，由于任务执行时间的抖动导致的数据通讯的不一致，可能造成余度间表决的误报错，或者控制系统本身的抖动，继而可能发生灾难性事故。
8、为解决这一问题，飞控系统会将跨多个周期的任务拆分为单个周期下的时间窗口内执行，这种调度方式下，系统的时序预先确定，执行的效果一目了然，确定性好，易于验证。
9、但是这种处理方式下，处理器的利用率较低。对于部分功能非常复杂，而处理器性能有限的系统，仍旧需要使用单调速率调度方式完成系统的调度。
10、为解决安全关键余度系统使用单调速率调度时，不同速率组任务间通讯带来的系统运行结果抖动问题，需要提供一种单调速率调度下不同速率组任务间的确定性通讯方法。
技术实现思路
1、专利技术的目的是：当操作系统使用单调速率调度下，不同速率组任务之间的通讯，可能由于任务执行时间抖动带来的确定性问题。
2、第一方面，本申请提供了一种单调速率调度下不同速率组任务间确定性通讯方法，所述方法包括：
3、发送任务以第一周期发送消息；
4、接收任务以第二周期接收消息；其中，所述第一周期与所述第二周期不同；所述周期越短，所述任务的优先级越高。
5、优选地，所述第一周期小于所述第二周期，所述发送任务的优先级高于所述接收任务的优先级。
6、优选地，所述发送任务以第一周期发送消息，包括：
7、所述发送任务在激活之后，以所述第一周期发送消息，且在所述发送任务的截止时刻之前完成发送消息；
8、其中，所述发送任务的截止时刻小于等于所述第一周期。
9、优选地，所述接收任务以第二周期接收消息，包括：
10、所述接收任务在激活之后，以所述第二周期接收消息，且在所述接收任务的截止时刻之前完成接收消息；
11、其中，所述接收任务的截止时刻小于等于所述第二周期。
12、优选地，所述方法还包括：
13、所述发送任务在激活之后，发送任务的消息发送区地址，拷贝消息发送长度的数据到消息中间缓存区地址中。
14、优选地，所述消息发送区地址和消息发送长度是发送任务在通讯之前，通过操作系统提供的消息发送注册服务，注册的消息发送区地址和消息发送长度。
15、优选地，所述方法还包括：
16、所述接收任务在激活之后，由消息中间缓存区地址，拷贝消息接收长度的数据，到接收任务的消息接收区地址中。
17、优选地，所述消息接收区地址和消息接收长度是接收任务在通讯之前，通过操作系统提供的消息发送注册服务，注册的消息发送区地址和消息发送长度。
18、优选地，所述消息中间缓存区地址为每个消息所私有的一段数据地址空间。
19、优选地，所述方法还包括：
20、若所述第一周期小于所述第二周期，所述发送任务的本次激活时刻到发送任务的本次截止时刻之间，有所述接收任务的激活时刻，那么所述发送任务此次执行结束后，所述发送任务使用触发发送方式，对消息进行发送，所述接收任务在此次执行开始时，所述接收任务使用触发接收方式，对消息进行接收。
21、优选地，所述触发发送方式是在发送任务执行过程中调用执行，在被调用时完成发送任务发送区地址向消息中间缓存地址的消息发送长度数据的拷贝。
22、优选地，所述触发接收方式是在接收任务执行过程中调用执行，在被调用时完成由消息中间缓存地址向接收任务接收区地址的消息接收数据长度的拷贝。
23、优选地，所述方法还包括：
24、在进行消息发送时，操作系统会记录消息的发送小帧计数值到消息中间缓存区域中，如果在消息的发送过程中，发现当前发送时刻的小帧计数值和消息中间缓存区域中记录的发送小帧计数值，属于发送任务一次激活时刻到下一次激活时刻之间，那么本次发送数据拷贝不再进行。
25、优选地，所述方法还包括：
26、在消息接收过程中，发现消息中间缓存区域中记录的发送小帧计数值，与接收任务的消息接收区地址中记录的发送小帧计数值一致时，那么本次接收的数据拷贝不再进行；所述小帧计数值由0开始，在每个小帧中加一，记录当前小帧的次数。
27、优选地，所述方法还包括：
28、在进行消息自动发送和触发发送时，操作系统会记录发送时刻的小帧计数值和发送偏移时刻，将其记录到消息的中间缓存区域中。
29、优选地，所述方法还包括：
30、若任务中未注册为消息的发送任务或者接收任务，那么在该任务中进行对该消息的触发式发送或者触发式接收，操作系统会上报错误，并且不会修改消息中间缓存区内的数据。
31、优选地，所述方法还包括：
32、在发送面向消息的的自动发送过程中，若系统时刻超过了发送任务的截止时刻，则操作系统会上报发送任务的截止时刻超时错误，此时消息中间缓存内的数据被置为无效，面向此消息的消息自动接收过程不会执行，消息的触发接收过程不会进行数据拷贝，而是返回消息数据错误。
33、优选地，所述方法还包括：
34、对于一个消息，注册一个发送任务，注册多个接收任务。
35、优选地，所述第一周期和所述第二周期都为一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单调速率调度下不同速率组任务间确定性通讯方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一周期小于所述第二周期，所述发送任务的优先级高于所述接收任务的优先级。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送任务以第一周期发送消息，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收任务以第二周期接收消息，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述消息发送区地址和消息发送长度是发送任务在通讯之前，通过操作系统提供的消息发送注册服务，注册的消息发送区地址和消息发送长度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述消息接收区地址和消息接收长度是接收任务在通讯之前，通过操作系统提供的消息发送注册服务，注册的消息发送区地址和消息发送长度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述消息中间缓存区地址为每个消
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述触发发送方式是在发送任务执行过程中调用执行，在被调用时完成发送任务发送区地址向消息中间缓存地址的消息发送长度数据的拷贝。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述触发接收方式是在接收任务执行过程中调用执行，在被调用时完成由消息中间缓存地址向接收任务接收区地址的消息接收数据长度的拷贝。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第一周期和所述第二周期都为一个小帧的整数倍。
20.一种单调速率调度下不同速率组任务间确定性通讯装置，其特征在于，所述装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种单调速率调度下不同速率组任务间确定性通讯方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一周期小于所述第二周期，所述发送任务的优先级高于所述接收任务的优先级。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送任务以第一周期发送消息，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收任务以第二周期接收消息，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述消息发送区地址和消息发送长度是发送任务在通讯之前，通过操作系统提供的消息发送注册服务，注册的消息发送区地址和消息发送长度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述消息接收区地址和消息接收长度是接收任务在通讯之前，通过操作系统提供的消息发送注册服务，注册的消息发送区地址和消息发送长度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述消息中间缓存区地址为每个消息所私有的一段数据地址空间。
10.根据权利要求9所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜纪迅，滕涌澎，宋少龙，丛日朝，韩雨珅，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：
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